中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日上午的“儲能電站與技術(shù)應用（二）專場”，普星聚能股份公司應用部副總經(jīng)理喻獻國博士在會上分享了主題報告《GSS電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案—安全性設(shè)計及應用》，以下為演講實錄：
喻獻國：大家上午好！很高興有這個機會來跟大家一起做一個交流。今天我做的報告主題是GSS®電網(wǎng)儲能系統(tǒng)解決方案。GSS®就是我們儲能系統(tǒng)商標，報告前面介紹其應用，后面再談關(guān)于儲能系統(tǒng)安全方面的內(nèi)容。
首先介紹一下普星聚能股份公司。普星聚能股份公司主要從事清潔能源的運營、管理和投資，是萬向公司旗下公司。公司于2002年在上海成立，注冊資金35億元人民幣。公司旗下還有上市公司以及清潔發(fā)電業(yè)務(wù)。借這個機會也介紹一下普星聚能的母公司萬向公司。萬向公司是總部位于杭州的一家汽車零部件制造企業(yè)，現(xiàn)在萬向公司也在積極進行轉(zhuǎn)型，向能源科技型公司轉(zhuǎn)型。業(yè)務(wù)發(fā)展方向從目前來看主要是下面五個方面：第一個就是電動汽車，品牌是Karmar汽車；第二個是動力電池，就是萬向123電池，這是萬向在收購原美國A123系統(tǒng)公司基礎(chǔ)上整合和發(fā)展而來的；第三個就是電網(wǎng)儲能，這是今天要講的主要內(nèi)容，就是GSS®，這部分業(yè)務(wù)是與日本電氣NEC合資合作的；第四個就是清潔電力，這是香港的上市公司，還包括天然氣發(fā)電廠、風力發(fā)電和光伏發(fā)電；最后一個是萬向創(chuàng)新聚能城，這是萬向的一個大項目，地點在杭州蕭山，上個月已經(jīng)啟動建設(shè)，新聞和媒體都有報道，大家感興趣的話可以關(guān)注一下。
普星聚能在電網(wǎng)儲能業(yè)務(wù)層面上，就是要成為安全、可靠、高效和智能的電網(wǎng)儲能系統(tǒng)及解決方案供應商，在電網(wǎng)調(diào)頻、可再生能源電力和并網(wǎng)、電網(wǎng)側(cè)和工商業(yè)用戶側(cè)等電網(wǎng)儲能應用方面為大中華區(qū)客戶提供全面的服務(wù)。我們還有一些分布式的能源，此外萬向公司還有區(qū)塊鏈技術(shù)。我們把區(qū)塊鏈的技術(shù)和分布式能源相結(jié)合，戰(zhàn)略上發(fā)展創(chuàng)新業(yè)務(wù)。我們的電網(wǎng)儲能系統(tǒng)產(chǎn)品目前主要有兩種，一是大規(guī)模儲能，另外是分布式儲能。分布式主要是微電網(wǎng)、用戶側(cè)應用。
為了大家更好地理解，我這里先簡單介紹一下GSS®系統(tǒng)的大概情況。GSS®主要由三個部分組成：第一個是直流的GBS，第二個是PCS，還有一個是AEROS控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的特點就是交鑰匙型工程、高度集成化和模塊化、與電網(wǎng)兼容性好、可靠性設(shè)計和制造。另外，根據(jù)不同的應用有不同的配置。目前標準型配置有三種，根據(jù)不同的應用有不同的配置和選型，包括能量型和功率型。比如這款是超過四個小時以上的系統(tǒng)，就是高能量型的；還有從15分鐘、半個小時至1個小時的，是高功率型的。這是分布式儲能，它的特點就是高度智能、無人值守和即插即用，分布式系統(tǒng)的PCS可以根據(jù)應用需求配置大小不同的功率。
目前在全球范圍內(nèi)已經(jīng)有超過750MW的GSS® 系統(tǒng)完成。最近在美國的加州正在進行一個250MW的光伏儲能項目。在中國從2014年開始一直，有國內(nèi)第一套火電聯(lián)合調(diào)頻系統(tǒng)的運營，采用的也是GSS® 系統(tǒng)，而GSS® 的較快商業(yè)性發(fā)展，是從2018年開始。我們?nèi)ツ甑谝粋€儲能系統(tǒng)安裝地點在內(nèi)蒙古鄂爾多斯，是應用于火電聯(lián)合調(diào)頻，功率能量是9MW/4.5MWh。因為是集成化設(shè)備，大約3個星期即完成了安裝和調(diào)試，該系統(tǒng)到現(xiàn)在為止運營效果很好，給客戶帶來了很好的受益。第二個是在河北唐山，也有提供了一套系統(tǒng)，應用于火電聯(lián)合調(diào)頻，也是9MW/4.5MWh的功率能量配置。到現(xiàn)在為止運營狀況也非常良好，Kp值都是5.3以上，偶爾可以達到6以上。還有一套系統(tǒng)是安裝在山西蒲州，現(xiàn)在正在建設(shè)當中。除了這三個項目當中，國內(nèi)還有3個項目在建或商談當中。
我們的GSS®在調(diào)頻領(lǐng)域的應用，目前的裝機量在全球范圍內(nèi)是最大的。GSS®在國內(nèi)的火電廠進行聯(lián)合調(diào)頻應用，其實這種應用的技術(shù)和安全性要求，比國外還有苛刻，門檻更高一些，比如根據(jù)工作中對功率負荷調(diào)動，國內(nèi)火電聯(lián)合調(diào)頻要比國外的一些調(diào)頻應用高3~5倍。所以對系統(tǒng)的要求就非常嚴格，特別是在儲能系統(tǒng)安全性方面要求很嚴格。我們的GSS® 系統(tǒng)，目前客戶反饋非常好。
GSS®還有不好其他領(lǐng)域的應用案例，這里列舉一個在青海光伏電站的應用。應用的背景主要如何減少光伏電站發(fā)電的限電和棄電。這個是在電價比較高的情況下，這種應用模式是可以有部分受益的。經(jīng)過測算大概6.5年可以收回成本，建立在客戶電價是1.1元的基礎(chǔ)上，8000次循環(huán)。
這是日本九州的一個案例，開始建光伏電站的時候沒有限電，后來周邊有核電廠建立起來，電網(wǎng)要對它限電。光伏公司就采用了我們的儲能系統(tǒng)，做了一個高峰發(fā)電電力存儲。高峰期把電存起來。等到限電時間過去，再將存儲的電力輸送到電網(wǎng)。還有些其它應用案例，比如微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群中的應用，這里就不詳細介紹了。
前面比較快速地概述了一下公司的情況、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及一些應用。概況來說，750MW的實際裝機量、十年商業(yè)化運營，到現(xiàn)在為止，GSS®沒有一個應用發(fā)生過大的事故或者起火燃燒、爆炸的。所有的項目都給客戶帶來比較好的投資回報。
現(xiàn)在儲能系統(tǒng)的安全性是大家很關(guān)注的方面。我們知道，這一年多內(nèi)，全球儲能系統(tǒng)的安裝量增值非常快，但同時儲能系統(tǒng)事故發(fā)生率也大大增加，包括去年在韓國也有一些儲能系統(tǒng)發(fā)生燃燒爆炸事故的，在國內(nèi)也有電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)儲能系統(tǒng)發(fā)生燃燒事故的。這些都凸顯了儲能系統(tǒng)安全的重要性。有些事故發(fā)生后，很多客戶也給我們來電話，或者對我們的系統(tǒng)提出了相關(guān)問題。因為我們用的鋰離子電池電芯，可能在某些項目中與其他儲能系統(tǒng)集成商用的是同一個電池廠家或者同一款型號的。但是我們的GSS®沒有出現(xiàn)安全問題，這一切都得益于我們的系統(tǒng)的安全性設(shè)計、制造和安裝等流程控制。而且，最近GSS®通過了UL9540A認證，這是對儲能系統(tǒng)的認證，同時通過了紐約消防局的認證，這據(jù)說是全球消防系統(tǒng)最嚴格的地方，目前為止只有一家，就是我們通過了消防認證。當然也有很多廠家送去了各種型號，有些小功率的系統(tǒng)可能也通過9540A的認證，但是大型的兆瓦級以上的儲能系統(tǒng)，可能目前其他廠家?guī)缀鯖]有通過認證的。
我們有信心在大中華區(qū)為客戶帶來很好的受益，因為GSS®儲能系統(tǒng)是有技術(shù)優(yōu)勢的。比如說電池電芯是專門為儲能應用而設(shè)計的?，F(xiàn)在我們有一個認識，就是動力電池可能不適合于儲能的專門應用。我們不用動力電池電芯；此外，對于選定的儲能電池型號，我們內(nèi)部會有一個嚴格的測試，有時需要花費一年多時間對電池電芯進行各種性能測試。還有電池模組本身有很好的保護，有很好的熱力學設(shè)計，以便于熱管理；第三個，電池機柜設(shè)計和精益制造集成，要保證電池機柜的安全性。里面有很多安全性和熱管理方面的設(shè)計。當這個系統(tǒng)出現(xiàn)一個意外，整個系統(tǒng)不行了，數(shù)據(jù)怎么辦。這個時候，儲能系統(tǒng)自身帶來的黑啟動功能?？偠灾覀冊陔姎膺@方面會有五級的防護措施。我們的機柜有一個環(huán)境測試，比如說地震，可抗八到十級的地震，能夠保證在颶風或者地震的情況下生存下來。還有一個是，每一個模塊從電芯到模組到機柜到系統(tǒng)到最后的控制系統(tǒng)，都通過了國際認證。
總結(jié)一下，我們是為安全而設(shè)計、為可靠性而設(shè)計，為了保證用戶在用得放心，儲能系統(tǒng)的每一個部分都有通過國際安全性認證。安全機制的一個方面就是有后手、有備份計劃。比如系統(tǒng)燒了BMS不能工作了或者被短路了。BMS不能保護了怎么辦？要有備份方案。大概就是這么一個設(shè)計哲學。圖中展示的是具體的通過認證的每一個代碼。從設(shè)計開始到每一個環(huán)節(jié)，技術(shù)認證都是嚴格的。因為都是鋰電池，總有失誤的時候，也許十年沒有火災，但是總是潛在地會有火災發(fā)生。萬一火災發(fā)生的時候不至于出現(xiàn)災難性后果。
上周周五在美國某州有一個儲能系統(tǒng)集裝箱燒著了。燒了一段時間后，消防員打開集裝箱門，計劃到里面撲火。據(jù)報道，有好幾位消防員受傷了，氣浪把消防員沖倒了。這可能是開門的時候，空氣進入集裝箱里面，與里面的有機氣體混合，達到了可燃燒爆炸極限點。在這種情況下，我們可以做一個假設(shè)，如果采用我們的儲能系統(tǒng)，就不會出現(xiàn)這種情況，因為我們在設(shè)計的時候已經(jīng)考慮這方面的潛在危險。比如在系統(tǒng)的集裝箱設(shè)計時，我們是有一個定向爆炸裝置，電池集裝箱里面發(fā)送爆炸是不會朝門的方向爆炸。這是我們剛剛通過消防裝置滅火的視頻。它從過壓、冒煙到有火光就是十幾秒時間的事情，一旦消防裝置啟動，大約五秒鐘的時間消防系統(tǒng)啟動后就把火撲滅了。GSS®通過嚴格的設(shè)計和制造，才能通過現(xiàn)在這個最嚴格的測試和標準，方才有了10年零安全事故的記錄。
最后，普星聚能股份公司提供全面的儲能業(yè)務(wù)服務(wù)，我們可以提供儲能系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)解決方案，也可以提供投資和項目運營服務(wù)等等。今天就談這么多，謝謝大家！
